LTE Arduino GPS Tracker + IoT asboblar paneli (1 -qism): 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Kirish

Bolalar, nima bo'ldi! Bu ko'rsatma Arduino uchun Botletics LTE/NB-IoT qalqonidan foydalanish bo'yicha birinchi yo'riqnomamning davomi, shuning uchun agar siz hali qilmagan bo'lsangiz, uni o'qib chiqing va qalqondan qanday foydalanish haqida umumiy ma'lumotga ega bo'ling.. Ushbu qo'llanmada men IoT ma'lumotlarini qayd etishga, xususan, GPS va haroratni kuzatishga e'tibor qarataman va sizga yo'lni bosib o'tish va sinovdan o'tkazish uchun kerak bo'lgan barcha kod va ko'rsatmalarni taqdim etaman!

Bu ko'rsatma asosan men ishlab chiqqan va qurgan LTE qalqoniga qaratilgan, lekin bu erda hamma narsa (shu jumladan Github Arduino kutubxonasi) SIMCom -ning 2G va 3G modullarida, masalan SIM800/808/900/5320 da ishlashi kerak, chunki u faqat yangilangan. Adafruit FONA kutubxonasining versiyasi. Uskuna qanday bo'lishidan qat'i nazar, kontseptsiya bir xil va siz bu erda juda ko'p ajoyib narsalarni qilishingiz mumkin, shu jumladan sensorlar ma'lumotlarini yozib olish, ob -havoni masofadan kuzatish, avtomat o'g'irlik GPS -ni kuzatish va boshqalar.

1 -qadam: qismlarni yig'ish

Ro'yxat mening birinchi darsligimdagidek va juda oddiy!

• Arduino Uno, Mega yoki Leonardo. Shu bilan bir qatorda, boshqa har qanday 3.3V yoki 5V mikrokontrolderdan foydalanishingiz mumkin, lekin siz pinlarni tashqi tomondan ulashingiz kerak bo'ladi.
• Botletics SIM7000 Shield Kit (qalqon, ikkita LTE/GPS uFL antennasi va ayol sarlavhalari bilan birga keladi). Tegishli versiyani tanlash uchun ushbu darslikdan o'tganingizga ishonch hosil qiling!
• Gologramma SIM karta. Birinchi SIM -karta ("ishlab chiquvchi" SIM -karta deb ataladi) mutlaqo bepul va oyiga 1 MB ma'lumot bilan birga keladi! AQShda, agar siz gologramma SIM kartasidan foydalansangiz, Verizon tarmog'ida bo'lishingiz mumkin. Agar siz uni qulayroq bo'lsa, uni Botletics qalqoni yonida ham olishingiz mumkin.
• 3.7V LiPo batareyasi (1000mAH yoki undan yuqori quvvat tavsiya etiladi).
• USB kabel Arduino -ni dasturlash yoki uni yoqish uchun.

GPS kuzatuv testi uchun!

• Yo'lda qalqonni sinab ko'rish paytida siz Arduino -ni quvvatlantirish uchun avtomobil USB -adapteridan foydalanishingiz mumkin.
• Shu bilan bir qatorda, Arduino-ni VIN va GND pinlari orqali quvvatlantirish uchun siz batareyalar to'plamidan (7-12V) foydalanishingiz mumkin.

2 -qadam: jismoniy yig'ilish

Endi sizda barcha qismlar bor, sizning qurilmangizni sozlash uchun nima qilish kerakligi haqida qisqacha ma'lumot:

• Qo'rqinchli ayol sarlavhalarini lehimlang. Buni qanday qilish kerakligi haqidagi ko'rsatmaga qarang.
• Qalqonni Arduino -ga ulang, shikastlamaslik uchun barcha pinlarni bir -biriga bog'lab qo'ying!
• SIM kartani rasmda ko'rsatilgandek joylashtiring. Metall kontaktlar pastga qaragan va burchakda chuqurchaning joylashgan joyiga e'tibor bering.
• LiPo batareyasini qalqondagi JST ulagichiga ulang
• USB kabel yordamida Arduino -ni kompyuterga ulang. Siz sezishingiz mumkinki, qalqonning yashil rangli LED chirog'i yonmaydi. Bu mutlaqo normal holat, chunki qalqonning PWRKEY pinini yoqish uchun biroz pastroq bosish kerak. Keyingi qismdagi Arduino eskizining misoli sizga bu haqda g'amxo'rlik qiladi!
• Qalqonning o'ng chetidagi uFL ulagichlariga ikkita LTE/GPS antennasini ulang. E'tibor bering, simlar kesishadi, shuning uchun ularni noto'g'ri ulang!
• Hammasi dasturiy ta'minotga tayyormiz!

3 -qadam: Arduino -ni sozlash va qurilma sinovlari

Arduino IDE -ni sozlash

Agar siz hali qilmagan bo'lsangiz, iltimos, sizning mahsulotingiz to'g'ri ishlashini tekshirish uchun "Arduino IDE ni sozlash" va "Arduino misoli" ko'rsatmalariga qarang. Ushbu ko'rsatmalarda siz kutubxonani Github sahifasida yuklab olishingiz va "LTE_Demo" misol kodini ochishingiz kerak bo'ladi. Ushbu ko'rsatmalarga amal qilganingizdan so'ng, siz tarmoq ulanishini, GPS -ni va ma'lumotlarni dweet.io -ga joylashtirishni sinab ko'rishingiz kerak edi.

IoT misol eskiz

Endi siz qalqoningizning asosiy xususiyatlarini sinab ko'rdingiz, Arduino IDE -da "IoT_Example" eskizini yuklang. Siz uni Github -da ham topishingiz mumkin. Ushbu kodni Arduino -ga yuklang va ketma -ket monitorni oching, shunda siz Arduino SIM7000 modulini topganini, uyali tarmoqqa ulanganini, GPS -ni yoqganini va joylashuvi aniqlangunga qadar urinishni davom ettirayotganini va ma'lumotlarni dweet.io saytiga joylashini ko'rishingiz kerak. Agar siz LTE qalqoni va gologramma SIM -kartasidan foydalanayotgan bo'lsangiz, bu kod satrini o'zgartirmasdan amalga oshirilishi kerak.

Odatiy bo'lib, siz quyidagi qatorda namuna olish tezligini aniqlaysiz (aslida postlar orasidagi kechikish).

#namuna olishni aniqlangRate 30 // Xabarlar orasidagi vaqt, soniyalarda

Agar bu qatorga izoh qoldirilmagan bo'lsa, Arduino ma'lumotlarni joylashtiradi, 30-sonlarni kechiktiradi, ma'lumotlarni qayta joylashtiradi, takrorlaydi va hokazo. 30-yillarning kechikishi davomida siz Arduino-ni past quvvatli rejimga qo'yish va shunga o'xshash narsalarni o'ylab ko'rishingiz mumkin. oddiy narsalar, men ishni to'xtatib turish uchun delay () funktsiyasidan foydalanaman. Agar siz ushbu satrga izoh qoldirsangiz, Arduino ma'lumotlarni joylashtiradi, keyin Arduino-dagi reset tugmachasini bosmaguningizcha to'g'ridan-to'g'ri past quvvatli uyqu rejimiga o'ting. Agar siz biror narsani sinab ko'rsangiz va qimmatbaho bepul ma'lumotlaringizni yozishni xohlamasangiz (har bir postda deyarli hech narsa ishlatilmasa ham) yoki Arduino (555 taymer? RTC uzilishi? Akselerometr uzilishi? Harorat sensori to'xtating? Qutidan tashqarida o'ylang!). Aslida Burgalert 7000 qo'llanmasida men mikrokontrollerni uyg'otish uchun PIR harakat detektoridan qanday foydalanish mumkinligini ko'rsataman.

Keyingi satr ma'lumot joylashtirilgandan keyin qalqon o'chib qolishi yoki o'chmasligini belgilaydi. Agar siz vaqti -vaqti bilan namuna olayotgan bo'lsangiz, chiziqni izohlamasdan oldingi tanlovni tanlashingiz mumkin, lekin agar sizda namuna olish tezligi nisbatan yuqori bo'lsa, siz qalqon qolishi va qolmasligi uchun uni izohli qoldirishni xohlaysiz. qayta ishga tushirish, GPRS va GPS va boshqalarni qayta yoqish uchun. Qalqon qolganda, u juda tez joylashtirishi mumkin!

//#turnOffShield ni aniqlang // Ma'lumot yuborilgandan so'ng qalqonni o'chiring

Shuni ham yodda tutingki, bu misol SIM7000 ning modulga xos va butun dunyoga xos IMEI raqamini avtomatik ravishda oladi va uni qurilma identifikatori (yoki xohlasangiz "nomi") ishlatadi, agar u ma'lumotlarni dweet.io saytiga joylashtirsa.. Agar xohlasangiz, buni o'zgartirishingiz mumkin, shuning uchun men sizga xabar beraman deb o'yladim:)

Sizning ma'lumotlaringiz dweet.io -ga yuborilganligini tekshirish uchun tegishli ma'lumotlarni to'ldiring va URL -ni istalgan brauzerga nusxalash/joylashtirish:

dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}

bu erda {deviceID} Ardeino topgandan so'ng, boshida ketma -ket monitorda chop etiladigan IMEI raqami bilan almashtirilishi kerak. URL manzilini brauzeringizga kiritgandan so'ng, siz quyidagi kabi JSON javobini ko'rishingiz kerak:

"Tarkib" ga qarab, siz joylashuvingizning kengligi, uzunligini, tezligingizni (soatiga kilometrda), yo'nalish yo'nalishini (gradus, 0 gradus shimol), balandlikni (metr), haroratni (*C, lekin his qilishingiz kerak) kodni konvertatsiya qilish bepul) va besleme zo'riqishida milli-volts (bu VBAT, batareyaning kuchlanishi). NMEA ma'lumotlar qatori haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun SIM7000 AT buyruqlar qo'llanmasining 149 -betini ko'rib chiqishingiz mumkin.

Sizning sozlamalaringiz ma'lumotni tweetga muvaffaqiyatli yuborayotganini tasdiqlaganingizdan so'ng, keling, barcha ma'lumotlarni yaxshi interfeysda ko'rish uchun boshqaruv panelini o'rnataylik!

4 -qadam: Freeboard.io -ni sozlash

Bu qo'llanmada biz PubNub va dweet kabi ko'plab bulutli platformalar, shuningdek JSON va MQTT kabi boshqa xususiyatlar bilan bog'lana oladigan, albatta, ajoyib IoT boshqaruv paneli bo'lgan freeboard.io -dan foydalanamiz. Siz taxmin qilganingizdek, biz oldingi bo'limdagi misol kodida ishlatiladigan dweet.io -dan ham foydalanamiz. Muhim eslatma sifatida freeboard.io -dagi oynalarni sudrab borish Chrome -da ishlamayapti, shuning uchun Firebox yoki Microsoft Edge -dan foydalaning. Agar shunday qilmasangiz, ekrandagi elementlarni qayta tartibga solish haqiqiy "panel" bo'lishi mumkin!

Hisob va qurilma sozlamalari

• Sizga kerak bo'lgan birinchi narsa, freeboard.io bosh sahifasidagi qizil "HOZIR BAXTLASH" tugmasini bosish orqali hisob yaratish, hisob ma'lumotlarini kiriting va "Mening hisobimni yaratish" tugmasini bosing. Keyin siz yangi hisobingizni tasdiqlovchi elektron pochta xabarini olasiz.
• Endi bosh sahifaning yuqori o'ng burchagidagi "Kirish" tugmachasini bosing va tizimga kirganingizdan so'ng, siz "freeboards" ni ko'rishingiz kerak, bu sizning loyihalaringiz uchun o'rnatiladigan asboblar paneli. Shubhasiz, agar hisob yangi bo'lsa, siz bu erda hech narsa ko'rmaysiz, shuning uchun yangi loyiha nomini kiriting va yuqori o'ng burchakdagi "Yangi yaratish" tugmasini bosing. Bu sizni bo'sh boshqaruv paneliga olib keladi, u erda siz xohlaganingizcha interfeysni sozlashingiz mumkin. Erkin taxtada siz turli xil "panellar" ni o'rnatishingiz mumkin va har bir panelda bitta yoki bir nechta "vidjet" bo'lishi mumkin, bu sizning ma'lumotlaringizni qandaydir tarzda ko'rsatadigan grafikalar, xaritalar, o'lchagichlar va boshqalar.
• Biz hozir qilishimiz kerak bo'lgan birinchi narsa - bu sizning ma'lumotlar manbasini o'rnatish, bu sizning Arduino + LTE qalqoningiz. Buni amalga oshirish uchun "Ma'lumotlar manbalari" ostida yuqori o'ng burchakdagi "QO'ShISH" tugmasini bosing. Keyin "Dweet.io" -ni tanlang va "Ism" maydoniga kerakli ismni kiriting. Biroq, "narsa nomi" maydonining ostiga istalgan ixtiyoriy ism o'rniga qalqonning IMEI raqamini kiritganingizga ishonch hosil qiling, chunki aynan shu ma'lumotlar dweetdan ma'lumotlarni olib tashlash uchun ishlatiladi.
• "Saqlash" tugmachasini bosgandan so'ng, siz qurilmangiz "Ma'lumotlar manbalari" ostida paydo bo'lishini, shuningdek, u oxirgi marta ma'lumotlarni tarmoqqa yuborganini ko'rishingiz kerak. Siz oxirgi qiymatlarni tekshirish uchun yangilash tugmasini bosishingiz mumkin, lekin freeboard o'z -o'zidan yangilanadi, shuning uchun siz odatda bu tugmani ishlatmasligingiz kerak.

Boshqaruv panelini sozlash

Keling, ekranda ko'rmoqchi bo'lgan haqiqiy qo'ng'iroqlar va hushtaklarni qanday o'rnatish kerakligini ko'rib chiqaylik!

• Panelni qo'shish uchun chap yuqori burchakdagi "QO'ShIMChA QO'ShISH" tugmachasini bosing va siz uning ekraniga kichik oyna qo'shganini ko'rasiz. Biroq, bu erda hali hech narsa yo'q, chunki biz hech qanday vidjet qo'shmaganmiz!
• Vidjet qo'shish uchun oynadagi kichik "+" tugmasini bosing. Bu turli xil vidjet variantlari bilan ochiladigan menyuni ochadi. Biz GPS -ni kuzatishni boshlaganimiz uchun "Google xaritasi" vidjetini tanlaymiz. Keyin siz ikkita maydonni ko'rishingiz kerak: kenglik va uzunlik. Bularni to'g'ri to'ldirish uchun qurilmangiz allaqachon tvitga joylashtirilgan bo'lishi kerak. Agar u bor deb hisoblasangiz, siz "+ Ma'lumotlar manbasi" ni bosishingiz, ma'lumotlar manbasini ("SIM7000 GPS kuzatuvchisi"), so'ng "lat" ni bosishingiz kerak, bu qalqon dweetga yozish paytida ishlatadigan o'zgaruvchining nomi. Uzunlik maydonining protsedurasini takrorlang va agar siz xaritada ma'lumotlar nuqtalari orasidagi chiziqlarni chizib, qaerda bo'lganingizni belgilashni xohlasangiz, pastdagi slayderni bosing.
• Endi siz taxminiy joylashuvingizning kichik xaritasini ko'rishingiz kerak! Xaritaning ishlashini tekshirish uchun, joriy GPS -ni uzoq/uzunligini biroz boshqacha qilib o'zgartiring, masalan, ketma -ket monitorda chop etilgan dweet URL -dagi lat/long qiymatlarining o'nlik kasridan keyingi birinchi raqam. Qalqon ma'lumotlarni joylashtirganda Arduino IDE. Ularni o'zgartirgandan so'ng, URL manzilini nusxa ko'chiring va joylashtiring va uni brauzeringizda bajaring.

dweet.io/dweet/for/112233445566778?lat=11.223344&long=-55.667788&speed=0&head=10&alt=324.8&temp=22.88&batt=3629

Endi qayiqqa qayting, shunda u sizning joyingiz chizilganligini va nuqta o'rtasida to'q sariq chiziq chizilganini ko'rasiz! Qiziq narsalarmi? O'ylaymanki, siz bizning GPS izdoshimiz real vaqt rejimida yoki sizning sarguzashtingiz tugaganidan keyin uni bort taxtasida ko'rishingiz uchun joylashuv ma'lumotlarini tweetga yuboradigan rasmni olasiz

Qo'shimchalar

Bizning kichkina GPS -kuzatuvchimiz nafaqat uzoq/uzoq ma'lumotni, balki balandlik, tezlik, yo'nalish va haroratni ham yuborgani uchun, boshqaruv paneli yanada rang -barang bo'lishi uchun yana bir nechta vidjetni tashlaylik!

• Yangi oynani qo'shishni boshlaylik, so'ngra yangi paneldagi o'lchagichni qo'shish uchun paneldagi "+" tugmasini bosing va "O'lchov" ni tanlang. Xuddi avvalgidek, ma'lumotlar manbaidan foydalaning va "o'lchov" ni olish uchun bizni qiziqtirgan ma'lumot sifatida "tezlikni" tanlang. Keyin asboblar panelida yaxshi o'lchagichni ko'rishingiz kerak!
• Buni balandlik va harorat qiymatlari uchun takrorlang.
• Endi sarlavha uchun uning o'rniga "Ko'rsatkich" ni qo'shamiz. Bu asosan kompas, chunki u (Shimolda) 0 darajadan boshlanib, soat yo'nalishi bo'yicha ijobiy sarlavhalar uchun aylanadi.. Perfecto!
• Panelning o'lchamini o'zgartirish uchun xaritani o'z ichiga olgan oynaning ustiga suring va o'ng yuqori burchakda siz kalitni ko'rishingiz kerak. Buning ustiga bosing va panelga sarlavha kiriting va panelni kengligini oshirish uchun "Ustunlar" ostiga "2" kiriting.
• Panellarning joylarini o'zgartirish uchun ularni aylantiring! Siz "Sparkline" qo'shishni sinab ko'rishingiz mumkin, bu asosan chiziqli grafikdir, shuning uchun siz nafaqat so'nggi ma'lumotlarni, balki tarixiy ma'lumotlarni ham ko'rishingiz mumkin.

Xursand bo'ling va hamma narsani o'zingiz xohlagan tarzda sozlang, chunki biz sayohatga chiqishga tayyormiz!

5 -qadam: Sinov

O'rnatishni sinab ko'rish uchun men sizning sayohatingizni yuqori aniqlikda suratga olish uchun namuna olish vaqtini 10-20 soniya kabi pastroq qiymatga qo'yishni tavsiya qilaman. Qalqon uxlamasligi uchun "turnOffShield" o'zgaruvchisini sharhlab qoldirgan bo'lardim. Bu ma'lumotlarni ketma -ket joylashtirishga imkon beradi.

Kodni Arduino-ga yuklaganingizdan so'ng, Arduino-ni quvvatlantirish uchun batareya to'plamini (7-12V) oling yoki Arduino-ni avtomobil USB adapteridan ulang. Bundan tashqari, yuqorida aytib o'tilganidek, qalqonga ulangan 3.7V LiPo batareyasi kerak bo'ladi; yuqoridagi rasmda ko'rsatilgan qalqon - bu eski versiya va LiPo batareyasini qo'llab -quvvatlamagan, lekin endi u barcha yangi versiyalarda kerak.

Keyin, qayerdadir natijasini ko'rish uchun, qayerdadir erkin taxtani oching! Arduino -ni ulaganingizdan so'ng, siz borishingiz mumkin! Haydashni boshlang, qahva oling, uyga qayting va siz ma'lumotni bortda chizilganini ko'rasiz. Agar siz haqiqatan ham xohlasangiz (men buni haydash paytida tavsiya qilmayman …), siz telefoningizdagi bepul ma'lumotni real vaqtda ko'rishingiz mumkin, chunki sizning do'stingiz transport vositasini boshqaradi. Qiziqarli narsalar!

6 -qadam: Natijalar

Bu test uchun dadam bilan men Trader Jo'da tovuq barabanlarini olish uchun bordik (omnomnomnom …) va biz juda aniq ma'lumotlarni to'pladik. Men har 10 soniyada qurilma ma'lumotlarini jo'natib turardim va safardan maksimal tezlik taxminan 92km (57mph atrofida) edi, bu juda aniq, chunki biz doim tezlik o'lchagichini kuzatardik. LTE qalqoni, albatta, o'z ishini juda yaxshi bajaradi va ma'lumotlarni bulutga juda tez yuboradi. Hozircha hammasi yaxshi!

Ammo, ehtimol, unchalik yaxshi bo'lmagan xabar shundaki, bortdagi xarita vidjeti men o'ylagandek emas. Bu sichqonchaning joylashuvini boshqa joyga ko'chirishga imkon bermaydi va u oxirgi o'rinda qoladi, shuning uchun bu avtomobilni GPS kuzatuvchisi kabi narsalar uchun juda yaxshi, lekin agar siz tugagan sayohatni barcha ma'lumotlar nuqtalari bilan tahlil qilmoqchi bo'lmasangiz, ayniqsa. uzoq safar edi.

Ushbu qo'llanmada biz LTE ekranini GPS kuzatuvchisi va ma'lumotlarni qayd qilish vositasi sifatida qanday ishlatishni va freeboard.io -dagi ma'lumotlarni tezda ko'rishni o'rgandik. Endi tasavvuringizdan foydalaning va uni o'z loyihangizda qo'llang. Siz hatto ko'proq qalqonlarni qo'shishingiz va bu narsani past quvvatli quyosh ma'lumotlarini yozuvchiga aylantirishingiz mumkin! (Men kelajakda bu borada darslik qilishni rejalashtirgandirman!). Bort xaritasi cheklanganligi sababli, men o'zimni Android ilovasini qanday tuzish bo'yicha yangi qo'llanma yaratishni rejalashtirmoqdaman, bu ma'lumotni dweetdan oladi va Google xaritalarida kuzatuvchining joylashishini boshidanoq chizishga imkon beradi. pauza qiling va sayohatingiz xususiyatlarini to'xtating! Yangiliklarni kuzatib boring, xabardor bo'lib boring; Biz bilan qoling!

• Agar sizga ushbu loyiha yoqqan bo'lsa, iltimos, unga yurak bering!
• Agar sizda yangi darslik bo'yicha savollaringiz, izohlaringiz, takliflaringiz bo'lsa yoki ushbu loyihani o'zingiz sinab ko'rgan bo'lsangiz, albatta quyida izoh qoldiring!
• Meni Instructables -da kuzatib boring, YouTube kanalimga obuna bo'ling yoki meni Twitter -da kuzatib boring, mening eng so'nggi Arduino loyihalarimdan xabardor bo'lib turing! Men yosh muhandisman, o'rganganlarim bilan bo'lishishga ishtiyoqim bor, shuning uchun yaqinda yana darsliklar bo'ladi!
• Agar siz ochiq manba kodli uskunalarni almashish va ta'lim maqsadlarida ularni hujjatlashtirishda qilayotgan ishimni qo'llab -quvvatlamoqchi bo'lsangiz, o'ynash uchun Amazon.com saytidan o'z qalqoningizni sotib oling!